(57)【要約】 【課題】書き込み光の光源の種類によらず各色画像間でクロストークを生じさせることがなく、より高いコントラストで外光を変調することが可能な光アドレス型空間光変調素子を提供することである。【解決手段】外光を反射する液晶層と、入射光の強度に応じて抵抗値を変化させる光導電層とが少なくとも積層された光アドレス型光変調層が複数積層されてなり、前記各光導電層が相互に異なる吸収波長域を有し、前記液晶層が照射される相互に異なる波長域の外光を反射する光アドレス型空間光変調素子であって、前記入射光が照射される光導電層の少なくとも入射光側の位置に、該光導電層の吸収波長域及び他の光導電層の吸収波長域において相互に吸収が重なる波長域の入射光を遮る光学機能層を備える光アドレス型空間光変調素子である。【選択図】図１
2007114472.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面側から照射される特定波長域の外光を反射する液晶層と、裏面側から照射される前記特定波長域の入射光を吸収し該吸収した入射光の強度に応じて抵抗値を変化させる光導電層と、が少なくとも積層された光アドレス型光変調層が複数積層されてなり、
前記複数の光アドレス型光変調層を構成する各光導電層が、相互に異なる吸収波長域を有し、各光導電層が前記裏面側から照射される相互に異なる波長域の入射を吸収して抵抗変化し、該抵抗変化した光導電層それぞれに対応する前記液晶層が、前記表面側から照射される相互に異なる波長域の外光を反射する光アドレス型空間光変調素子であって、
前記入射光が照射される光導電層の少なくとも入射光側の位置に、該光導電層の吸収波長域及び他の光導電層の吸収波長域において相互に吸収が重なる波長域の入射光を遮る光学機能層を備えることを特徴とする光アドレス型空間光変調素子。
【請求項２】
前記相互に吸収が重なる波長域における吸収率の差の絶対値が、５０％以下であることを特徴とする請求項１に記載の光アドレス型空間光変調素子。
【請求項３】
前記光学機能層が、１層のみ備えられていることを特徴とする請求項１に記載の光アドレス型空間光変調素子。
【請求項４】
前記光学機能層が、複数層備えられていることを特徴とする請求項１に記載の光アドレス型空間光変調素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光アドレス型の空間光変調素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
光アドレス型の空間光変調素子は、投射型ディスプレイ用の光増幅素子、光コンピューティング用の光演算素子、あるいはそれ自体を媒体とする表示素子への応用などが検討されている。 
【０００３】
図７は、従来から用いられている光アドレス型空間光変調素子を示す図である（例えば、特許文献１参照）。 
図７において、光アドレス型空間光変調素子１は、読み出し光のうちそれぞれ異なる色の光（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を変調する３つの光アドレス型光変調層（以下、「光変調層」という場合がある）３Ａ、３Ｂ、３Ｃが積層された構造となっている。光アドレス型光変調層３Ａは、内面に電極６Ａを設けた基板４Ａと、内面に電極７Ａを設けた基板５Ａとの間に、読み出し光１６が出射される表面側から書き込み光１５が出射される裏面側に向かって順に、Ｂ（ブルー）色の光を選択反射するコレステリック（カイラルネマチック）液晶層８Ａ、Ｂ色の光を吸収するＹ色の光吸収層１０Ａ、およびＢ色の光を吸収するＹ（イエロー）色の電荷発生層と光導電層とが積層された光導電層９Ａが積層されている。
【０００４】
また、光アドレス型光変調層３Ｂは、内面に電極６Ｂを設けた基板４Ｂと、内面に電極７Ｂを設けた基板５Ｂとの間に、表面側から裏面側に向かって順に、Ｇ（グリーン）色の光を選択反射するコレステリック（カイラルネマチック）液晶層８Ｂ、Ｇ色の光を吸収するＭ（マゼンタ）色の光吸収層１０Ｂ、およびＧ色の光を吸収するＭ色の電荷発生層と光導電層とが積層された光導電層９Ｂがそれぞれ積層されている。
【０００５】
さらに、光アドレス型光変調層３Ｃも同様に、内面に電極６Ｃを設けた基板４Ｃと、内面に電極７Ｃを設けた基板５Ｃとの間に、表面側から裏面側に向かって順に、Ｒ（レッド）色の光を選択反射するコレステリック（カイラルネマチック）液晶層８Ｃ、Ｒ色の光を吸収するＣ（サイアン）色の光吸収層１０Ｃ、およびＲ色の光を吸収するＣ色の電荷発生層と光導電層とが積層された光導電層９Ｃがそれぞれ積層されている。基板５Ａ，４Ｂは同一の基板としてもよく、媒体の厚みも薄くすることができる上、光学的にも損失が少ないため、より好ましい。５Ｂ，４Ｃに関しても同じく同一が好ましい。
【０００６】
この光アドレス型空間光変調素子１は、書き込み部２に接続することにより書き込み及び読み出しが可能となる。 
書き込み部２は、各光アドレス型光変調層３Ａ、３Ｂ、３Ｃの電極６Ａと７Ａ間、６Ｂと７Ｂ間、６Ｃと７Ｃ間にそれぞれバイアス電圧１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃを印加する電圧印加部１１と、変調された書き込み光１５を光アドレス型空間光変調素子１に照射する光照射部１３と、電圧印加部１１および光照射部１３を制御する制御部１２とにより構成されている。
【０００７】
上記構成により、書き込み光１５Ａは、光アドレス型光変調層３Ｂ、３Ｃに吸収されることなく光アドレス型光変調層３Ａの光導電層９Ａに入射されるとともに、光導電層９Ａおよび光吸収層１０Ａにより吸収され、液晶層８Ａ側への漏光が防止される。また、書き込み光１５Ｂは、光アドレス型光変調層３Ｃに吸収されることなく光アドレス型光変調層３Ｂの光導電層９Ｂに入射されるとともに、光導電層９Ｂおよび光吸収層１０Ｂにより吸収され、液晶層８Ｂ側への漏光が防止される。さらに、書き込み光１５Ｃは、光アドレス型光変調層３Ｃの光導電層９Ｃに入射されるとともに、光導電層９Ｃおよび光吸収層１０Ｃにより吸収され、液晶層８Ｃ側への漏光が防止される。 
【０００８】
一方、読み出し光１６Ｃは、光アドレス型光変調層３Ａ、３Ｂに吸収されることなく光アドレス型光変調層３Ｃの液晶層８Ｃに入射されるとともに、光吸収層１０Ｃによって光導電層９Ａ側への漏光が防止され、読み出し光１６Ｂは、光アドレス型光変調層３Ａに吸収されることなく光アドレス型光変調層３Ｂの液晶層８Ｂに入射されるとともに、光吸収層１０Ｂによって光導電層９Ｂ側への漏光が防止され、読み出し光１６Ａは、光アドレス型光変調層３Ａの液晶層８Ａに入射されるとともに、光吸収層１０Ａによって光導電層９Ｃ側への漏光が防止される。
【０００９】
このように、複数の光アドレス型光変調層を積層した構造であっても、各光アドレス型光変調層を動作させる書き込み光と、各光アドレス型光変調層で変調された読み出し光との相互干渉を考慮することなく、各光アドレス型光変調層の光学状態を個別に制御することが可能となる。
【特許文献１】特開２００３−１４０１８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、図７に示した、従来から用いられている光アドレス型空間光変調素子では、実際には各光変調層の光導電層の吸収スペクトルがブロードなため、吸収が重なる波長域のアドレス光に対しては、各色画像間でクロストーク（光導電層が意図しない隣接する吸収波長域の光を吸収してしまうことにより発生する混色）が生じ、他の色のアドレス光による誤った光アドレス動作が発生してしまう場合がある。
【００１１】
このため、書き込み光に用いる光源としては、ＬＥＤやレーザーのような単波長光を発光するものに限定されてしまい、コストが高くなるだけでなく、光変調素子としての応用範囲も限られてしまうという問題があった。
【００１２】
本発明は、上記従来技術の問題点を解決することを目的とする。
すなわち、本発明は、書き込み光の光源の種類によらず各色画像間でクロストークを生じさせることがなく、より高いコントラストで外光を変調することが可能な光アドレス型空間光変調素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題は、以下の本発明により達成される。すなわち本発明は、
＜１＞  表面側から照射される特定波長域の外光を反射する液晶層と、裏面側から照射される前記特定波長域の入射光を吸収し該吸収した入射光の強度に応じて抵抗値を変化させる光導電層と、が少なくとも積層された光アドレス型光変調層が複数積層されてなり、
前記複数の光アドレス型光変調層を構成する各光導電層が、相互に異なる吸収波長域を有し、各光導電層が前記裏面側から照射される相互に異なる波長域の入射を吸収して抵抗変化し、該抵抗変化した光導電層それぞれに対応する前記液晶層が、前記表面側から照射される相互に異なる波長域の外光を反射する光アドレス型空間光変調素子であって、
前記入射光が照射される光導電層の少なくとも入射光側の位置に、該光導電層の吸収波長域及び他の光導電層の吸収波長域において相互に吸収が重なる波長域の入射光を遮る光学機能層を備える光アドレス型空間光変調素子である。
【００１４】
＜２＞    前記相互に吸収が重なる波長域における吸収率の差の絶対値が、５０％以下である＜１＞に記載の光アドレス型空間光変調素子である。
【００１５】
＜３＞  前記光学機能層が、１層のみ備えられている＜１＞に記載の光アドレス型空間光変調素子である。
【００１６】
＜４＞  前記光学機能層が、複数層備えられている＜１＞に記載の光アドレス型空間光変調素子である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、書き込み光の光源の種類によらず各色画像間でクロストークを生じさせることがなく、より高いコントラストで外光を変調することが可能な光アドレス型空間光変調素子を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の光アドレス型空間光変調素子は、表面側から照射される特定波長域の外光を反射する液晶層と、裏面側から照射される前記特定波長域の入射光を吸収し該吸収した入射光の強度に応じて抵抗値を変化させる光導電層と、が少なくとも積層された光アドレス型光変調層が複数積層されてなり、前記複数の光アドレス型光変調層を構成する各光導電層が、相互に異なる吸収波長域を有し、各光導電層が前記裏面側から照射される相互に異なる波長域の入射光を吸収して抵抗変化し、該抵抗変化した光導電層それぞれに対応する前記液晶層が、前記表面側から照射される相互に異なる波長域の外光を反射する光アドレス型空間光変調素子であって、前記入射光が照射される光導電層の少なくとも入射光側の位置に、該光導電層の吸収波長域及び他の光導電層の吸収波長域において相互に吸収が重なる部分の吸収率の差の絶対値が、５０％以下となる波長域の入射光を遮る光学機能層を備えることを特徴とする。
【００１９】
前述のように、光導電層を有する光変調層を積層した光アドレス型空間光変調素子では、実際の使用上、各光変調層における光導電層の吸収スペクトルがブロードなため、吸収が重なる波長域のアドレス光（入射光）に対しては、各色画像間でクロストークが生じ、他の色のアドレス光による誤った光アドレス動作が発生してしまう場合がある。
【００２０】
具体的には、例えば図２に、積層される２つの光変調層に用いられる光導電層としての有機光導電体（ＯＰＣ）の吸収スペクトルを示すが、図に示すように、波長域Ａ及び波長域ＢではＯＰＣ１及びＯＰＣ２の光吸収が双方共に高い吸収率で重なっているため、この両光導電層を有する光変調層を積層した場合、波長域Ａ及び波長域Ｂで両光導電層が前記裏面側からの可視光を吸収し、それに応じて液晶層の反射率も高まることとなり、結果として反射画像の表示色がアドレス光とはずれたものになってしまう。
【００２１】
本発明者等は、上記問題に対し鋭意検討した結果、前記クロストークの発生を抑えるため、光アドレス型空間光変調素子の裏面側から照射される特定波長域の入射光（書き込み光）のうち、前記光導電層の吸収波長域及び他の光導電層の吸収波長域において相互に吸収が重なる部分の双方の光吸収率が共に高い波長域の入射光を遮る光学機能層を設けることが有効であることを見出した。
【００２２】
本発明の原理・作用を模式的に示すと、図３のようになる。図３は、光学機能層２０を透過した前後での入射光の発光スペクトルを模式的に示したものである。図における光学機能層２０の下側は、ある光源に基づく青色光２２、緑色光２４、赤色光２６の発光スペクトルであり、これらには光源の波長分布等により発光が重なる波長域であるＣ領域、Ｄ領域が存在する。そして、このＣ領域、Ｄ領域が、図２におけるＡ波長域やＢ波長域と重なった場合には、この部分の光によりＯＰＣ１及びＯＰＣ２の双方が一定以上の光吸収を起こしてしまうためクロストーク発生の原因となる。
【００２３】
そこで、図３に示すように、Ｃ領域、Ｄ領域の光を遮る（カットする）光学機能層２０を用意し、これを通過させることにより、青色光２２、緑色光２４、赤色光２６がよりシャープな発光スペクトルを有する青色光２２’、緑色光２４’、赤色光２６’となり、目的とする光導電層にのみ反応する光とすることができるため、クロストーク発生を防止することができる。
【００２４】
この場合、前記相互に重なる波長域とは、例えば２つの吸収波長領域が重なる場合はその両者の重なる部分をいい、例えば３つ以上の吸収波長領域が重なる場合には、各々対比する２つの吸収波長領域同士について重なる部分をいう。
【００２５】
本発明においては、光学機能層として、前記吸収波長域が相互に重なる波長域の吸収率の差の絶対値が、５０％以下となる波長域の入射光を遮るものを用いることが好ましい。ここで、上記吸収波長領域が重なる波長域の吸収率の差の絶対値とは、対比する吸収率のコントラストをいうが、このコントラストが５０％を超える場合には、その波長域で対比される光導電層に吸収される光の強度は大きく異なることとなるため、クロストークは生じることがない。
【００２６】
本発明においては、上記のように吸収率の絶対値の差は５０％以下であることが好ましく、７５％以下であることがより好ましい。
【００２７】
ここで、前記吸収率とは光変調層に入射した光に対して光導電層が吸収する光の強度の比のことである。
【００２８】
以下、図面を用いて本発明の光アドレス型空間光変調素子を説明する。
図１は、本発明の光アドレス型空間光変調素子の一例を示す概略図である。図１は２つの液晶層３８Ａ，３８Ｂを備えた、光変調層４６Ａと、１つの液晶層３８Ｃを備えた、光変調層４６Ｂとを組み合わせた実施形態である。光変調層４６Ａは、それぞれ透明電極３５Ａ、３６Ａが内面に形成された基板３３Ａ、３４Ａの間に、読み出し光４２Ａ、４２Ｂをそれぞれ反射する液晶層３８Ａ、３８Ｂ、遮光層３７Ａ、３７Ｂ、光導電層４３Ａが積層されている。
また、光変調層４６Ｂは、電極３５Ｂ、３６Ｂが内面に形成された基板３３Ｂ、３４Ｂ間に、読み出し光４２Ｃを反射する液晶層３８Ｃ、遮光層３７Ｃ、光導電層４３Ｂが、さらに電極３６Ｂと光導電層４３Ｂとの間には光学機能層５０が積層されている。
【００２９】
この光アドレス型空間光変調素子に用いる書き込み装置（書き込み部）３２は、光変調層４６Ａの電極３５Ａ、３６Ａ間にバイアス電圧４１Ａを印加するとともに、光変調層４６Ｂの電極３５Ｂ、３６Ｂ間にバイアス電圧４１Ｂを印加する電圧印加部４０と、光変調層４６Ａの光導電層４３Ａに書き込み光４５Ａを照射するとともに、光変調層４６Ｂの光導電層４３Ｂに書き込み光４５Ｂを照射する光照射部４４と、所定の光変調パターンに応じて、電圧印加部４０および光照射部４４を制御する制御部３９とにより構成されている。
【００３０】
基板３３、３４は、ガラスやシリコン、またはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのポリエステル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネートなどの高分子フィルムを用いて形成され、それぞれの基板３３Ａ、３３Ｂより少なくとも裏面側にある光アドレス型光変調層４６Ａ、４６Ｂの液晶層３８Ａ及び３８Ｂ、３８Ｃで反射した読み出し光に対しては透過性を有するとともに、基板３４Ａ、３４Ｂよりも表面側にある光導電層４３Ａ、４３Ｂが吸収する書き込み光に対しては透過性を有するように構成されている。また、必要に応じて、その表面に、液晶配向層、耐摩耗層、ガスの混入を防止するバリア層など公知の機能性膜を形成してもよい。 
【００３１】
電極３５、３６は、ＩＴＯ膜やＮＥＳＡ膜などを用いて形成され、それぞれの電極３５Ａ、３５Ｂよりも少なくとも裏面側にある光アドレス型光変調層４６Ａ、４６Ｂの液晶層３８Ａ及び３８Ｂ、３８Ｃで反射した読み出し光に対しては透過性を有するとともに、それぞれの電極３５Ｂ、３６Ｂよりも表面側にある光導電層４３Ａ、４３Ｂが吸収する書き込み光に対しては透過性を有するように構成されている。 
【００３２】
液晶層３８は、特定波長域の光の反射率あるいは吸収率を制御することが可能である。液晶としては、ネマチック液晶、カイラルネマチック液晶、スメクチックＡ液晶、カイラルスメクチック液晶、ディスコティック液晶などが利用できる。
また、カイラルネマチック液晶、表面安定化カイラルスメクチックＣ液晶、双安定ねじれネマチック液晶、微粒子分散液晶などのメモリー性液晶を用いることにより、本発明の光変調素子を、光記録媒体や画像記録媒体として利用することができる。ここでは特定波長域の可視光を反射するコレステリック（カイラルネマチック）液晶を用いて構成される。
【００３３】
液晶材料としては、シアノビフェニル系、フェニルシクロヘキシル系、フェニルベンゾエート系、シクロヘキシルベンゾエート系、アゾメチン系、アゾベンゼン系、ピリミジン系、ジオキサン系、シクロヘキシルシクロヘキサン系、スチルベン系、トラン系など公知の液晶組成物が利用できる。液晶材料には２色性色素などの色素、微粒子などの添加剤を加えてもよく、高分子マトリクス中に分散したものや、高分子ゲル化したものや、マイクロカプセル化したものでもよい。また、液晶は高分子、中分子、低分子のいずれでもよく、またこれらの混合物でもよい。
【００３４】
光導電層４３は、ａ−Ｓｉ：Ｈ、ａ−Ｓｅ、Ｔｅ−Ｓｅ、Ａｓ２Ｓｅ３、ＣｄＳｅ、ＣｄＳなどの無機光導電体、あるいはアゾ顔料、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、キナクリドン顔料、ピロロピロール顔料、インジゴ顔料などの電荷発生材料とアリールアミン、ヒドラゾン、トリフェニルメタン、ＰＶＫなどの電荷輸送材料とを組合せた有機光導電体（ＯＰＣ）などにより構成される。 
【００３５】
遮光層３７としては、外部光源からの光や入射光、外光の波長の光などを吸収し、電気抵抗が高い材料が用いられ、例えば顔料を分散した樹脂、染料を溶解した樹脂、染料で染色した樹脂などの樹脂色材が利用できる。
【００３６】
遮光層３７に必要な光学濃度は、光導電層４３の感度と外光の強度とに依存するため一概に規定できないが、少なくとも１以上、より好ましくは２以上が望ましい。また、遮光層３７の電気抵抗は、遮光層内の電流によって解像度の低下を引き起こさないように、少なくとも体積抵抗率で１０８Ω・ｃｍ以上とすることが望ましい。さらに、液晶層３８に加わる分圧の変化分を大きくするためには、遮光層３７の静電容量が大きい程よいので、誘電率が大きく膜厚が薄い方が好ましい。
【００３７】
本発明における光学機能層５０は、前述のように複数の有機感光体層４３同士で吸収波長域が重なる波長域の入射光を遮るために設けられる。図１においては、２つの光導電層４３Ａ、４３Ｂの吸収波長域の重なる波長域を遮るため、光照射部４４に最も近い側の光導電層４３Ｂの裏面側に１層のみ設けられているが、本発明における光学機能層５０の数は特に制限されず、設けられる位置も限定されるわけではない。
【００３８】
すなわち、本発明において光学機能層５０は、必要とされる光導電層の少なくとも入射光側に設けられていればよく、カットする波長域によっては例えば光導電層４３Ａの入射光側に設けられていてもよく、光導電層４３Ａ、４３Ｂの入射光側に各々１層ずつ複数層設けられていてもよい。また、遮蔽波長域の異なる光学機能層を複数層重ねて１箇所に設けてもよい。
【００３９】
光学機能層５０は、通常の光吸収層と同様に、例えば樹脂中に所望の吸収域を有する顔料や染料を分散させた塗工層などで構成される。
顔料としては例えばカドミウム系、クロム系、コバルト系、マンガン系、カーボン系などの無機顔料、アゾ系、アントラキノン系、インジゴ系、トリフェニルメタン系、ニトロ系、フタロシアニン系、ペリレン系、ピロロピロール系、キナクリドン系、多環キノン系、スクエアリウム系、アズレニウム系、シアニン系、ピリリウム系、アントロン系などの有機顔料などが利用できる。
【００４０】
染料としてはニトロソ染料、ニトロ染料、アゾ染料、スチルベンアゾ染料、ジフェニルメタン染料、トリフェニルメタン染料、キサンテン染料、アクリジン染料、キノリン染料、ポリメチン染料、チアゾール染料、インドフェノール染料、アジン染料、オキサジン染料、チアジン染料、硫化染料、アミノケトン染料、アントラキノン染料、インジゴイド染料などが利用できる。
【００４１】
これらのうちでは、例えば５２０〜５５０ｎｍの範囲の波長域の光をカットする場合にはキナクリドン系などが好ましく用いられる。
また、複数の波長域をカットする場合、上記顔料等を別々に配合した複数の光学機能層としてもよいし、複数の顔料を混合して１層の光学機能層としてもよい。
【００４２】
樹脂としてはアルキド（フタル酸）樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、酢酸ビニル樹脂、エポキシ樹脂、セルロース、シリコーン樹脂、ブチラール樹脂などの樹脂が利用できる。ポリイソシアネートなどの硬化剤や増粘剤など添加剤を含んでもよい。
【００４３】
なお、本発明における光学機能層中の顔料と樹脂との質量比（顔料／樹脂）は、２０／８０〜４０／６０の範囲とすることが好ましく、２５／７５〜３５／６５の範囲とすることがより好ましい。
【００４４】
光学機能層５０は、前記顔料及び樹脂を水性あるいは有機性の塗料の形態にして、ロールコート、スピンコート、バーコート、ディップコート、ダイコート、グラビア印刷、フレクソ印刷、スクリーン印刷などの塗布法で形成させることができる。 
【００４５】
本発明における光学機能層５０の具体的な作製方法としては、まず、図２に示したように対比する光導電層の吸収スペクトルを測定し、これから両者のコントラスト（吸収率の差の絶対値）を求め、これが好ましくは５０％以下となる波長域を決定する。次いで、この波長域に吸収域を有する特定の顔料等を選択して上記方法により光学機能層を作製し、前記波長域での透過率が好ましくは５０％以下、より好ましくは４０％以下となるように顔料／樹脂比、膜厚などを決定する。
【００４６】
一方、光学機能層５０においては、上記光をカットする波長域以外の領域ではなるべく透過率を高くすることが好ましい。具体的には、前記カットする波長域以外での平均透過率（４００〜８００ｎｍの範囲）を８０％以上とすることが好ましい。
【００４７】
本発明における光学機能層５０の層厚は、１層あたり０．１〜２０μｍの範囲とすることが好ましく、０．１〜１．５μｍの範囲とすることがより好ましい。
【００４８】
このように構成することにより、例えば書き込み光４５Ａを青色光、４５Ｂを赤色光とした場合に、読み出し光４２Ａとして青色、４２Ｂとして緑色、４２Ｃとして赤色の各色光を読み出すことができ、カラーのアドレス光照射に対してカラー画像を表示することができる。
【００４９】
すなわち、図１に示した本発明の光アドレス型空間光変調素子の駆動は、書き込み部３２の電圧印加部４０から、液晶層３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃの動作しきい値電圧を考慮したバイアス電圧４１Ａ、４１Ｂを印加するとともに、光照射部４４から、各光導電層４３Ａ、４３Ｂの光感度を考慮した強度の書き込み光４５Ａ、４５Ｂを照射して液晶層の光学状態を変化させることにより、読み出し光４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃの反射状態を変化させる。バイアス電圧４１Ａ、４１Ｂを印加するタイミング、および読み出し光４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃを照射するタイミングは、各光アドレス型光変調層４６Ａ、４６Ｂが動作するのに必要なバイアス電圧と書き込み強度の組合せ４１Ａおよび４５Ａ、４１Ｂおよび４５Ｂが少なくとも一部で重なるように、制御部３９で調整される。
【００５０】
図１に示す光アドレス型光変調素子において、画像を担持する書き込み光４５Ａ，４５Ｂが裏面側から入射する。各光アドレス型光変調層４６Ａ，４６Ｂそれぞれを構成する光導電層４３Ａ，４３Ｂは、相互に異なる波長域の入射光を吸収し、その吸収する波長域を除く波長域の入射光は透過する。光導電層４３Ａは、Ｂ色（青色）を吸収すると、抵抗値が低下するが、Ｇ色（緑色）およびＲ色（赤色）の光は透過するので、Ｇ色およびＲ色の光では抵抗値は変化しない。また、光導電層４３Ｂは、Ｒ色の光を吸収すると、抵抗値が低下するが、Ｂ色およびＧ色の光は透過するので、Ｂ色およびＧ色の光では抵抗値は変化しない。
【００５１】
各光導電層４３Ａ，４３Ｂの抵抗値が低下するのに伴って、各液晶層３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃに印加される分圧が増加し、各光導電層４３Ａ，４３Ｂが吸収した色の光の波長域に対する反射率が高くなる。すなわち、読み出し光（外光）のうちのＢ色は、光アドレス型空間光変調層４６Ａのうちの、Ｂ色の光の書き込み光により、Ｂ色の光の波長域の反射率が高くなった液晶層３８Ａで反射する。また読み出し光のうちのＧ色の光は、光アドレス型空間光変調層４６Ａのうち、Ｂ色の光の書き込み光により、Ｇ色の光の波長域の反射率が高くなった液晶層３８Ｂで反射する。さらに、読み出し光のうちのＲ色の光は、光アドレス型光変調層４６Ａを透過するとともに、光アドレス型光変調層４６Ｂのうち、Ｒ色の書き込み光により、Ｒ色の光の波長域の反射率が高くなった液晶層３８Ｃで反射し、再び光アドレス型光変調層４６Ａを透過する。 
【００５２】
この光アドレス型光変調素子は、画像を担持する書き込み光４５Ａ，４５Ｂが裏面側から入射されて画像が書き込まれ、画像読み出し用の読み出し光４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃが同じく表面側から入射されてその表面側で画像が読み出される。
【００５３】
光照射部４４は、任意の強度の書き込み光４５Ａ、４５Ｂを光変調部３１に照射できるものであればよく、レーザービームスキャン装置、ＬＥＤアレイ、ＣＲＴディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＥＬディスプレイなどの自発光素子や、液晶シャッターなどの調光素子と蛍光管、キセノンランプ、ハロゲンランプ、水銀ランプ、ＬＥＤランプなどの光源との組み合わせなど、特に限定されるものではない。
本発明においては、前述のように光学機能層を設けているため、光源としてレーザー光等の単色光をあえて用いる必要はない。
【００５４】
＜試験例＞
以上のような本発明の光アドレス型空間光変調素子の効果を確認するため、以下のような試験を行った。具体的には、図１に示すような光アドレス型空間光変調素子を作製するための２つの光導電層について、光学機能層の有無により吸収コントラストがどの程度変化するかを調べた。
【００５５】
（光導電層の作製）
図１に示すような光アドレス型空間光変調素子の作製を前提として、これに用いる２つの光導電層（有機感光体層（ＯＰＣ層））を作製した。ここで簡単のため、図１における光導電層４３Ａをシアン色を吸収する赤色ＯＰＣ層、光導電層４３Ｂを赤い色の光を吸収する青色ＯＰＣ層とする。
【００５６】
−赤色ＯＰＣ層−
ＩＴＯ透明電極がパターニングされた０．１２５ｍｍ厚のＰＥＴ基板の上に、テトラヒドロフランを溶媒として、６００ｎｍ以下の可視光に高い感度を持つジブロモアンスアンスロン顔料もしくはアンスロン系顔料をポリビニルブチラールに分散した溶液を２００ｎｍ厚にスピンコート塗布し、その上に、モノクロロベンゼンを溶媒として、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミンをビスフェノールＺポリカーボネートに分散した溶液を３μｍ厚にバーコート塗布することで赤色ＯＰＣ層を形成した。
【００５７】
この赤色ＯＰＣ層について、分光光度計により吸収スペクトルを測定したところ、ほぼ図２におけるＯＰＣ２の吸収スペクトルと同様のものが得られた。
【００５８】
−青色ＯＰＣ層−
ＩＴＯ透明電極がパターニングされた０．１２５ｍｍ厚のＰＥＴ基板の上に、ブタノールを溶媒として、６００ｎｍ以上の可視光に高い感度を持つチタニルフタロシアニン顔料をポリビニルブチラールに分散した溶液を２００ｎｍ厚にスピンコート塗布し、その上に、モノクロロベンゼンを溶媒として、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミンをビスフェノールＺポリカーボネートに分散した溶液を３μｍ厚にバーコート塗布することで青色ＯＰＣ層を形成した。
【００５９】
この青色ＯＰＣ層について、分光光度計により吸収スペクトルを測定したところ、ほぼ図２におけるＯＰＣ１の吸収スペクトルと同様のものが得られた。
この吸収スペクトルと前記赤色ＯＰＣ層の吸収スペクトルとから両者のコントラスト曲線（差分曲線）を求め、コントラスト（両者が重なる部分の吸収率の差の絶対値）が５０％以下となる波長域を求めたところ、５３５〜５７０ｎｍの範囲であった。
【００６０】
（光学機能層の作製）
マゼンタ顔料（キナクリドン）３０質量部と、ポリビニルアルコール樹脂７０質量部とを水に分散して、光学機能層形成用液を得た。これを０．１２５ｍｍ厚のＰＥＴ基板上にスピンコートして、厚さ１．３μｍの光学機能層を形成した。
【００６１】
この光学機能層について、前記同様に分光光度計により透過率を測定したところ、図４に示すような透過スペクトルが得られた。この透過スペクトルより、透過率が５０％以下となる波長域は、５１０〜５７０ｎｍであった。
【００６２】
（光学機能層を用いた場合の効果の確認）
−試験例１−
光源として、携帯電話液晶ディスプレイ用（ＳＨ９０１ｉＣ、ＮＴＴＤｏｃｏｍｏ社製）を用いた。この光源の青色光、赤色光の発光スペクトルを図５（Ａ）、（Ｂ）に各々示す。
【００６３】
上記青色光に対する前記赤色ＯＰＣ層、青色ＯＰＣ層の各吸収率（％）を、瞬間マルチ測光システム（ＭＣ２５３０、大塚電子製）により、波長４００〜７００ｎｍの範囲で測定した。また、同様にして上記赤色光に対する前記赤色ＯＰＣ層、青色ＯＰＣ層の各吸収率（％）も測定した。  
次に、各ＯＰＣ層の入射光面に前記光学機能層を配置し、同様の測定を行った。
【００６４】
その結果、青色光に対する赤色ＯＰＣ層の吸収率と青色ＯＰＣ層の吸収率との比（赤色ＯＰＣ層／青色ＯＰＣ層）は、光学機能層挿入前は１．４であったが、挿入後は１．５に上昇した。
また、赤色光に対する青色ＯＰＣ層の吸収率と赤色ＯＰＣ層の吸収率との比（青色ＯＰＣ層／赤色ＯＰＣ層）は、光学機能層挿入前は４３．５であったが、挿入後は５０．９に上昇した。
【００６５】
−試験例２−
赤色ＯＰＣ層、青色ＯＰＣ層として試験例１で作製したものを使用し、光源ランプとしてノート型パーソナルコンピュータ液晶ディスプレイ（ＮＥＣ製、ＶｅｒｓａＰｒｏ）を用いた以外は試験例１と同様にして、光学機能層を用いた場合の効果の確認を行った。
なお、この光源の青色光、赤色光の発光スペクトルを図６（Ａ）、（Ｂ）に各々示す。
【００６６】
その結果、青色光に対する赤色ＯＰＣ層の吸収率と青色ＯＰＣ層の吸収率との比（赤色ＯＰＣ層／青色ＯＰＣ層）は、光学機能層挿入前は１．０であったが、挿入後は１．１に上昇した。
また、赤色光に対する青色ＯＰＣ層の吸収率と赤色ＯＰＣ層の吸収率との比（青色ＯＰＣ層／赤色ＯＰＣ層）は、光学機能層挿入前は２１．７であったが、挿入後は２５．６に上昇した。
【００６７】
以上の結果から、いずれの汎用の光源を用いた場合にも赤色ＯＰＣ層と青色ＯＰＣ層との赤色光、青色光に対するコントラストは光学機能層を通すことにより上昇しており、複数のＯＰＣ層の吸収領域が重なる場合であっても光アドレス型空間光変調素子におけるクロストークを解消することができることが示唆された。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の光アドレス型空間光変調素子の一例を示す概略図である。
【図２】対比するＯＰＣの吸収スペクトルの一例を示す図である。
【図３】本発明における光学機能層による作用を示す模式図である。
【図４】実施例で用いた光学機能層の透過スペクトルを示す図である。
【図５】実施例で用いた光源に基づく発光スペクトルを示す図であり、（Ａ）は青色光、（Ｂ）は赤色光についてのものである。
【図６】実施例で用いた他の光源に基づく発光スペクトルを示す図であり、（Ａ）は青色光、（Ｂ）は赤色光についてのものである。
【図７】従来の光アドレス型空間光変調素子の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００６９】
１，３１  光変調部
２，３２  書き込み部装置
３，４６  光変調層
４，５，３３，３４  基板
６，７，３５，３６  電極
８，３８  液晶層
９，４３  光導電層
１０  光吸収層
１１，４０  電圧印加部
１２，３９  制御部
１３，４４  光照射部
１４，４１  バイアス電圧
１５，４５  書き込み光（入射光）
１６，４２  読み出し光（外光）
２２，２４，２６  発光スペクトル（青色、緑色、赤色）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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